程吉慧

3D打印作为一项先进的制造技术，正在快速改变我们的生产和生活方式，并将爆发出巨大的生命力。随着3D打印技术的不断完善和进步，3D打印从象牙塔里的高科技发展成为融入学校、家庭和社会教育常态的具有革命性影响的技术，成为技术支持教育应用创新不可或缺的元素。目前，3D打印在教学中的应用主要有三种模式：一是制作可视化的教具、学具，二是帮助学生进行创新实践，三是用于强化课堂交互活动和协作学习。3D打印技术在教育领域，特别是中小学中的实际应用仍存在很大的研究空间。

近几年，我校借济南市“十三五”规划课题的东风，展开了“小学中高年级3D打印项目开发”课题研究，为我校的3D社团活动打出了一条创新之路。

一、3D打印项目主线的创新

2015年6月，济南市机场小学就被山东省教育学会教育信息化专业委员会授予“3D创新工作室”。2016年4月，济南市机场小学作为槐荫区唯一一所山东省3D打印项目学校被评为济南市首届中小学创客空间工作室。2017年，我校的3D打印社团已基本步入正轨。2015年到2018年之间，上级教育部门组织的创客比赛活动特别多，所以，3D打印社团活动主题多数来自比赛内容。比如，“可变形多功能台灯”“硬币存储盒”等。另一方面，来自学生自己平时的创意，社团老师设计了创意卡，让学生把自己的创意随时记录下来，再一起研究创意的可行性。

从2019年开始，3D打印比赛越来越少，“我们打印什么？”“我们为什么要打印”成为课题组老师共同的困惑，课题组老师都感觉打印项目主题这条线很不清晰，没有一个抓手。2018年9月，经过三位课题组成员多次研讨，立足于济南市机场小学的实际情况，顺应时代发展，依托泉城济南丰富的自然、人文和历史资源，围绕“走进泉城生态”“穿越泉城历史”和“漫步泉城建筑”三大项目板块，开发跨学科3D打印项目。

二、3D打印项目模板的创新

社团活动初期，我们只有学生的学习手册，模板也比较简单，共有五个环节——预习时长，学习时间，预习目标，生成目标，反馈目标，主要是让学生记录自己的学习成果。

随着3D打印项目板块的确立，课题组成员认真打磨了自己负责的项目，仔细推敲了3D打印项目模板，最终确定3D打印项目模板共分为五个环节，四个板块，五个环节分别是“项目意图”“项目目标”“项目重难点”“项目准备”“项目活动过程”;四个板块是“创设情境项目发布”“小组合作自主探究”“展示交流拓展延伸”“活动评价归纳总结”。

1.项目意图

项目意图也就是项目的初衷，即依托三大项目板块所确定的项目主题的缘由。比如，我们依托“走进泉城生态”项目板块想到了济南的市花——荷花。“四面荷花三面柳，一城山色半城湖”就是对老济南的真实写照。可不可以让济南的市花在我们3D打印社团成员的3D打印笔下栩栩如生？既能增强学生熟练操作打印笔的技能，又能增强学生对家乡的热爱之情。

2.项目目标

项目目标即通过项目活动使学生获得哪些收获和提高。例如，《探秘泉城市花——荷花》项目目标。

（1）通过搜集资料，使学生了解济南的市花——荷花的特点，从而激发学生热爱家乡之情。通过观察荷花的结构，培养学生的观察能力和想象能力。

（2）通过操作活动，使学生在愉悦的氛围中初步认识3D打印笔，了解3D打印笔的基本原理并寻找适合的模具操作打印笔完成荷花的制作。

（3）通过此次项目活动，激发学生的打印兴趣，启迪他们的创造意识，培养他们用创新视角分析、解决问题的能力，提高他们的信息及综合素养。

3.项目重难点

项目在实施过程中遇到的技术重点和难以解决的地方。例如，《探秘泉城市花——荷花》项目重点：3D 打印笔的使用方法和技巧。项目难点：荷花花瓣的打印方法。

4.项目准备

项目在实施过程中需要用到的所有东西。例如，《探秘泉城市花——荷花》项目准备：3D 打印笔、电脑、剪刀、细口钳、鸡蛋、香蕉、卡纸等。

5.项目活动过程

一个项目一般用2～4个课时。项目活动又分为四个模块。

*创设情境项目发布。

*小组合作自主探究。

*展示交流拓展延伸。

*活动评价归纳总结。

经过一段时间的试验，这个模板还是很好用的，大大提高了社团活动的效率。

三、3D打印硬件、软件的不断丰富与完善

2016年我校就配备了两台3D打印机，社团主要成员都是六年级的学生。从六年级开始，信息技术课就有3D建模软件——Cnstu3D的学习了，所以，六年级的学生对3D打印更容易上手。

Cnstu3D建模软件是一款适合小学高年级学生学习的建模软件，但是它有个弊端，就是建好的模型无法保存成stl格式，3D打印机不识别。目前，社团都是教3Dmax建模软件，這款软件对于小学高年级学生来说也比较容易掌握。六年级学生面临毕业，学业负担比较重，而且一年的周期实在太短，所以，我们把社团成员放宽到4～6年级。对于4年级学生来说，建模软件难度有点大，在刘校长的大力支持下，我校又购进了适合中年级学生用的3D打印笔。3D打印笔简单易学，很受社团成员的欢迎。3D打印笔和3D打印机的结合，使我校3D打印社团活动搞得有声有色。

3D打印项目开发研究，丰富了学校校本课程体系，为满足不同学生的发展需求，给每一个学生提供广阔的发展空间。我们学校已经形成了文、体、艺、科技类的校本课程，包括书法、击剑、版画、机器人等，3D打印校本教材的从无到有，丰富了我校科技类校本课程体系，为我校社团发展打出了一条创新之路。